CN101534987B - 手持式往复锯机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。本发明提出，设置控制装置(10，100)，借助它们可使一锯片(12)和/或该手持式往复锯沿划线(14)的跟踪自动化。

Description

手持式往复锯机
技术领域
本发明涉及手持式往复锯。
背景技术
例如根据出版文献US2005/0060896A1及US2005/0257985A1公知了曲线锯，它被称为“卷轴式曲线锯(Scrolling Jigsaw)”及其中锯片与锯切运动无关及对往复运动附加地被设置成可绕本身的轴线手动地转动。该附加功能简化了锯的曲线切割。
如果无附加的导向辅助，借助曲线锯沿预先绘制的轮廓精确地锯切需要大量地练习。这附加地由于导致锯片走偏的横向力而变得困难。通过侧向支撑的辅助系统或各种测向辅助装置(例如激光器)可使该问题减轻但不能消除。
发明内容
本发明涉及手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。
本发明提出：设有控制装置，借助它们可使锯片和/或手持式往复锯机沿划线的跟踪自动化。这里对于“控制装置”尤其应理解为这样的装置，借助这些装置可检测锯片的和/或手持式往复锯的或手持式往复锯的一个组成部分如一个滑动元件的必要的定向和/或可适配该定向。所述装置可为检测单元-如传感器形式的传感装置，和/或致动器单元形式的致动装置-例如伺服马达和/或步进马达和/或压电致动器。变换地也可考虑直流电动机。这里“跟踪”定义为沿一个预给定路径的定向，该路径优选通过一个标记来标出。该标记可为一个划线——例如预画出的铅笔线，和/或被专业人员认为有意义的其它标记，例如一个刻槽和/或其它的型廓。
该系统用于支持操作者及由此使锯切过程简化。通过利用已实现的转动轴线形式的锯片的现有的自由度，手持式往复锯机装备了用于识别预画线或划线的专用传感装置及装备了用于在一个摆动角的角区域中自动调节锯片角的相应的致动装置。这里转动轴线由一个法线来确定，该法线通过一个由锯片的厚度及宽度展开的平面的中心点延伸。变换地，锯片的转动轴线也可偏离其中心点设置。在此情况下摆动角代表锯片绕其纵向轴线相对滑动元件的和/或被专业人员认为有意义的其它导向体如运行装置的纵向延伸轴线可调节的最大角。该摆动角优选具有0°与90°之间的角度。而锯片的锯片角是这样的角，该角是在锯片的宽度延伸段与滑动元件或导向体的纵向延伸轴线之间实际调节出的。通过操作者的手操纵运动而叠加的锯片运动，使得可以更精确地跟踪预画出的轮廓。直线的切割也可无附加导向地实现。由此在简化操作的情况下得到加工效果的明显改善。
此外有利的是，借助其可使锯片和/或手持式往复锯机沿划线的跟踪自动化的装置可被关闭。由此可提供尤其是可灵活使用的手持式往复锯。
如果手持式往复锯设有可偏转的锯片，该锯片可由控制装置驱动，则可有利及结构简单地实现锯片对预画线的跟踪。这里对于“可偏转”尤其应理解为锯片在一个轴线中的弯曲和/或扭转，该轴线优选与锯片的纵向延伸方向平行延伸。在此情况下该弯曲可通过锯片夹紧在刀具接收器中和/或通过在锯片上施加其它力来实现。
此外本发明还涉及一种手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。
本发明提出，设有用于检测施加在工件上的划线的传感器。这里对于“传感器”尤其应理解为摄像单元和/或对比度传感器单元和/或涡流传感器(Wirbelsensor)单元。由此可特别有利地、成本低地及结构简单地实现对所需切削方向的检测。
此外本发明还涉及一种手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。
本发明还提出，为了测定速度和/或运动方向使用了光学的鼠标传感器(Maussensor)。这里对于“光学的鼠标传感器”应理解为一种传感器，它借助光学装置如发光二极管和/或激光二极管来照亮一个基片，分析处理由该基片反射的光或由该基片的表面的变化来计算速度及由此计算出x方向和/或y方向上的运动数据。变换地，运动方向和/或进给速度也可通过具有旋转传感器的滚轮来测定，例如为具有对应光栅的滚动体，这些光栅检测沿至少两个方向如x方向及y方向的运动。此外为了测定进给速，也可设置用于比较各个摄像图象的装置。通过使用光学的鼠标传感器，可特别简单及成本低地提供用于测定速度和/或运动方向的稳固的传感装置。
此外本发明还涉及一种手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。
此外有利的是，设有具有调节器的调节元件。这里对于“具有调节器的调节元件”应理解为一个单元，该单元处理检测单元的信息，确切地说在一个调节回路中，和/或响应所产生的控制信号或传送这些控制信号。该单元优选构造成伺服马达和/或步进马达和/或压电致动器和/或具有调节单元的直流电动机。因此可用结构简单的及成本有利的方式来实现对预给定的切削线的精确跟踪。
此外本发明还涉及一种手持式往复锯，尤其是卷轴式曲线锯。
本发明提出，提供一种指示单元，它被设置用于指示要选取的进给方向。这里对于“指示单元”应理解为这样的单元，它将由传感器检测的路径或将划线的走向通过光、声和/或节拍再现给操作者。这里指示单元可由LEDs和/或一显示器和/或被专业人员认为合乎目标的其它信息单元构成。由此可有利地达到：操作者与能否看到锯片无关地得到涉及所预期的运动方向的信息。可使操作者遵守最佳的工作区域，该工作区域为可能的锯片角的角区域。
附图说明
本发明的其它优点可从以下的附图说明中得到。将借助实施例参照附图来详细地说明本发明。附图，说明书组合地包括多个特征。专业人员可符合目的地个别地考察这些特征及总结出有意义的其它组合。
附图表示：
图1：一个根据本发明的手持式往复锯，
图2：根据本发明的手持式往复锯的一个由基板构成的滑靴，其中具有光学传感器，
图3：根据本发明的手持式往复锯的一个变换的、由基板构成的滑靴，
图4：根据本发明的手持式往复锯的一个变换的、由基板构成的滑靴，具有变换的传感器，及
图5：手持式往复锯的一个俯视图。
具体实施方式
图1以一个立体侧视图表示根据本发明的卷轴式曲线锯形式的手持式往复锯9。该手持式往复锯9包括机壳体44，该机壳体带有组合在机壳体44中的主手把46以及带有刀具接收器48，在该刀具接收器中容纳了锯片12形式的刀具，该锯片被设置成可转动的。在向着待加工的工件18的一侧50上设有基板形式的滑动元件或滑靴8。该滑靴8允许手持式往复锯9在工件18上有利地滑动。在背着锯片12的一侧上，在一个可归于主手把46的区域中设有导向捏手54，它用于至少手动地操纵手持式往复锯9。此外在机壳体44中设有未详细示出的马达。在主手把46上设有操作开关56，借助该操作开关可开通及关断手持式往复锯9。此外在机壳体44的侧面区域58中设有调节开关60，通过该调节开关可相对锯片12的主延伸方向62调节滑靴8。
手持式往复锯9包括控制装置10，100，借助它们可实现锯片12沿划线14跟踪的自动化。控制装置10设置在机壳体44的在轴向上64上背向主手把46的部分66中。控制装置10包括一个传感器16，用于检测或光学地探测施加在工件18上的标记或常规的铅笔线3形式的划线4。传感器16由摄像单元7构成，它优选包括一个低成本的摄像机，并且对该摄像单元配置了计算单元28。传感器16原则上也可为对比度传感器单元20和/或涡流传感器单元22，对它们各配置了一个计算单元28。为了光学地检测预画的线14也可考虑将涡流传感器22设置在滑靴8中。
传感器16或摄像单元7的监测区域沿锯片12的主延伸方向62朝向刀具18延伸及覆盖绕锯片12的360°的角区域。摄像机7的监测区域68为这样的区域，锯片12在一加工模式中-优选在工件18的锯切过程中-在该区域中工作。滑靴8绕锯片12具有一个部分圆形的空槽70，锯片12设置在该空槽的中心。沿进给方向38或者说向着监测区域68，空槽70具有矩形的视窗102。此外，滑靴8具有基准标记74，它标记滑靴8的棱边76与滑靴8的纵向延伸轴线78的交点(参见图2)。
图3表示滑靴8的一个变换的实施形式。中心空槽70在此V形地扩展为视野区域72。
图4中表示出另一变换的、具有圆形空槽70的滑靴8的实施形式。这里滑靴8在监测区域68中闭合地构成及为了能监测工件18上的划线14而构造成透视的，例如由安全玻璃构成(参见图4)。
此外在手持式往复锯9的机壳体中设有紧凑的致动装置2，该致动装置可绕旋转动轴线线1自动调节锯片12。为此设有控制装置100。为了跟踪可转动的锯片12，该锯片可旋转地由控制装置100驱动。控制装置100为构造成具有调节器34的、步进马达形式的调节单元30，借助该步进马达可调节锯片12的锯片角26。控制装置100或步进马达也可对导向捏手54替代地节省位置地设置。锯片角26在此是摆动角80的角区域中的角α，该角实际上可在锯片12的宽度延伸段82与滑靴8的纵向延伸轴线78之间调节。摆动角80代表锯片12绕其纵向轴线相对滑靴8的纵向延伸轴线78可调节的最大角αmax，该纵向轴线与锯片12的主延伸方向62平行(参见图2)。
借助控制装置10，100，即借助传感器16及调节单元30，可实现用于尽可能精确地跟踪预给定的线或划线14的调节回路。在此情况下其特点一方面在于采用了用于识别划线14的模拟的图象处理及另一方面在于系统的自动化。因此可以用手进行整齐的直线切割及有效地防止锯片12的偏离。
以下将详细地描述工作过程。
摄像单元7形式的传感器16检测预画出的线或划线14的一些单个的点4。在此情况下为了识别划线14，传感器16使用将监测区域68划分为各个搜索行6的模拟的图象处理，而不使用数字的图象处理。特别有利的是，在该模拟的图象处理的情况下使用摄像单元7，因为这样将不需要大计算量的数字图象处理。
收集的传感器信息或属于被检测的点4的数据然后由传感器16传送给计算单元28，该计算单元进一步处理被检测的点4及由这些点插补或适配成实际的轨迹曲线24(Spline)。计算单元28可为微控制器或被专业人员认为合乎目标的其它计算单元。
计算单元28计算或产生控制信号并且将控制信号传送给用于调节锯片角26的调节单元30。调节单元30现在通过具有调节器34的、步进马达形式的调节元件根据在手持式往复锯9的导向捏手54上的叠加的使用者导向绕与锯片12的主延伸方向62平行的纵向轴线适配地调节锯片角26，即角α。
此外传感器16或摄像单元7的使用提供了借助滑靴8来附加测量其它基准标记74的可能性。传感器16还可用于检测已调节的锯片角26或用于确定锯片12的扭转角。由此可节省高成本的及无需占用结构空间的附加传感器。
一个附加的及变换的实施形式是进给速度测定的组合。为此在滑靴8中在向着工件18的一侧84上设置一些光学的鼠标传感器5，它用于测定优选沿x方向和/或y方向的速度及运动方向(参见图3)。
图4中表示用于测定进给速度的另一可能性。这里设有带有旋转传感器32的滚轮，例如带有相应光栅的滚动体86。但原则上也可考虑其它的方案，例如借助计算单元28来比较各个摄像图象。该系统在一定的限度内也可在不使用速度测量的情况下进行变换。
在使用手持式往复锯9或在锯切过程中，由操作者手动地借助主手把46及导向捏手54操纵手持式往复锯9，其中切削方向必需粗略地由操作者预给定。由控制装置10，100或由传感器16及调节单元30组成的该系统仅负责精细调节，该精细调节用于补偿锯片运行中的和/或操作者导向的不精确性。
在此情况下该系统仅被视为一个支持系统，这就是说当不能识别出划线14(线端部，多重线)时，该系统将通过声学单元和/或光学单元90发出警报，稳定住当前的锯片角26并且由操作者自己来调节，如同传统的曲线锯那样。而不用进行主动的干预。在需要时也可由操作者优选手动地在任何时候关闭该系统，对该系统可配置一个或多个装置并且借助它这些装置可使锯片12沿划线自动跟踪。该系统有利地包括致动装置2、至少一个测定速度的传感器-如光学的鼠标传感器5、传感器16或摄像单元7形式的控制装置10、调节单元30或具有调节器34的调节元件形式的控制装置100。为了所述关闭，对此在机壳体44上在主手把46的区域中设有开关92。
此外，如图4所示地，在机壳体44或主手把46向着操作者的一侧94上在操作者的视野中设有指示单元36，例如一些LED40和/或显示器42。该指示单元被设置来用于：例如通过由发光二极管或LED40组成的箭头符号96符号地指示要转入的进给方向38。由此指示操作者必须将锯切运动校正到哪个方向。因此该指示单元36用于使操作者能够保持一个最佳的工作区域，该工作区域为可能的锯片角26的角区域。
在本发明的另一构型中，为了改善视线，设有一个风机98，借助它可去除或吸走在锯切过程中积聚的加工下脚料。
因此总地能够使手持式往复锯9的导向明显地简化，并同时改善了锯切结果。该系统的另一优点在于：锯切部位的通常很差的可视性仅起到次要的作用，因为无论如何由系统承担了精细导向。

Claims (14)

1.手持式往复锯，具有控制装置(10，1OO)，借助所述控制装置可使一锯片(12)和/或该手持式往复锯沿划线(14)的跟踪自动化，以及具有一用于检测一施加在一工件(18)上的划线(14)的传感器(16)，其特征在于：所述传感器(16)是一摄像单元(7)，并且设有一指示单元(36)，该指示单元被设置用于指示待转入的进给方向(38)。
2.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：所述摄像单元(7)检测预画出的所述划线(14)的一些单个的点(4)。
3.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：设有一计算单元(28)，它产生控制信号和/或将控制信号传送给一用于调节一锯片角(26)的调节单元(30)。
4.根据权利要求3的手持式往复锯，其特征在于：所述调节单元(30)根据对该手持式往复锯叠加的使用者导向相应地适配所述锯片角(26)。
5.根据权利要求3或4的手持式往复锯，其特征在于：所述调节单元(30)为一机械装置或致动装置(2)，借助该机械装置或致动装置可调节一锯片(12)的一锯片角(26)。
6.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：设有一些用于测定一速度及一运动方向的光学的鼠标传感器(5)。
7.根据权利要求1或2的手持式往复锯，其特征在于：设有一具有旋转传感器(32)的、用于测定一进给速度的滚轮。
8.根据权利要求1或2的手持式往复锯，其特征在于：为了测定一进给速度，设有用于比较各个摄像图象的装置(5，28)。
9.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：设有一具有调节器(34)的调节元件。
10.根据权利要求9的手持式往复锯，其特征在于：所述具有调节器(34)的调节元件是伺服马达和/或步进马达和/或压电致动器。
11.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：设有用于使所述锯片(12)和/或所述手持式往复锯沿划线(14)的跟踪自动化的装置(2，5，7，10，16，30，34，100)，该用于使所述锯片(12)和/或所述手持式往复锯沿划线(14)的跟踪自动化的装置(2，5，7，10，16，30，34，100)可被关闭。
12.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：所述指示单元(36)是一些LED(40)和/或一显示器(42)。
13.根据权利要求1的手持式往复锯，其特征在于：设有一可偏转的锯片(12)，该锯片可由所述控制装置(100)驱动。
14.根据权利要求1或2的手持式往复锯，其特征在于：所述手持式往复锯是卷轴式曲线锯。
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